HamWeb - Un filtro passabasso per HF
by Roby, iZ3CYN
Ecco i valori per i filtri: 4 MHz: C1-C4= 1720 pF, C2-C3= 2460 pF. L1-L3= 2,2 mH, L2= 2,36 mH. Gli induttori sono così costruiti: 2,2 mH = 16 spire di filo di rame (meglio argentato) non smaltato diametro 2 mm, supporto aria 20 mm (su un tubetto di pvc che poi si toglierà), spaziato fino ad una lunghezza di 37 mm; 2,36 mH = 16 spire, filo come sopra, supporto aria 20 mm, lunghezza 34 mm. 8 MHz: C1-C4=860 pF, C2-C3 1230 pF. L1-L3=1,11 mH: 10 spire di filo 2 mm Ag, supporto aria 20 mm, lunghezza di 27 mm; L2=1,17 mH: uguale, ma spaziato fino ad una lunghezza di 25 mm. 30 MHz: C1-C4=230 pF, C2-C3=330 pF. L1-L3=295 nH: 5 spire filo 2 mm Ag, supporto aria 20 mm, lunghezza 25 mm L2=310 nH: 5 spire filo 2 mm Ag, supporto aria 20 mm, lunghezza 23 mm I condensatori. Vanno scelti di tipo adatto ad applicazioni RF, di tensione adeguata alla potenza che dovranno sopportare. Per 100 W su un carico di 50 Ohm la tensione è di circa 70 V, mentre per 1000 W supera i 220 V. Nel primo caso si potranno trovare facilmente dei condensatori ceramici da 100 V (di buona qualità, mi raccomando: io ho provato dei condensatori industriali, di colore azzurro, dalle prestazioni drammatiche: dissipavano oltre la metà della potenza in calore!). Per potenze superiori sarà più opportuno rivolgersi verso prodotti in mica argentata, da 250 o 500 V secondo le esigenze: più costosi, difficili da trovare, ma credetemi: ne vale la pena! Sui valori, ovviamente, si può arrotondare un po'... ma non troppo! Per fare le cose per benino, meglio procurarsi qualche valore in più, lavorare di capacimetro e sopperire con questi alle inevitabili tolleranze. Ma non vale la pena impazzire: a tolleranze fino al 5-10% si può rimediare con opportune regolazioni delle induttanze, come vedremo più avanti.
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Gli induttori. La tecnica di avvolgimento è la stessa per tutti gli induttori: si avvolgono le spire unite, strette su un tubetto di plastica diametro 20 mm, poi si stiracchia fino alla lunghezza giusta (occhio che la spaziatura sia uniforme!) e si toglie il tubetto. Usando filo da 2 mm l'induttore dovrebbe essere fisicamente robusto. Per aumentare la rigidità dell’insieme ho ricavato delle piazzole isolate, incidendo la superficie del rame per una larghezza di 2-3 mm (io ho usato una piccola fresa, ma uguale o miglior risultato si può ottenere con gli appositi prodotti per la preparazione di circuiti stampati). Sulla piazzola sono stati saldati i capi degli induttori e un reoforo dei condensatori, mentre l’altro reoforo è stato saldato fuori dalla piazzola, collegato a massa. Nella preparazione degli induttori può essere utile un induttanzimetro. Io non lo possiedo, ma ho rimediato costruendo l’apposito accessorio per l’MFJ-259 (analizzatore d’antenna). La tolleranza è abbastanza ampia, soprattutto per i piccoli valori, ma sufficiente per avvicinarsi al giusto valore. In ogni caso, bisognerà successivamente effettuare una taratura "sul posto".
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L’induttanzimetro |
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Vista interna. |
L’ultima fase: misura delle prestazioni. |
La procedura va ripetuta per tutti e tre i filtri. A conclusione si può ricavare un grafico, che illustrerà visivamente le prestazioni della "creatura". Interessante anche la misura del ROS: si noterà che nella porzione di banda "passante" la curva segue l’andamento del "ripple", e cresce repentinamente a partire dalla frequenza di taglio. A titolo esclusivamente di curiosità ho anche misurato la corrente percorsa nel diodo: operazione non attendibile, senza conoscere i dati caratteristici del componente e la resistenza interna dello strumento. Ho comunque riempito la tabella anche con questi dati, che non si discostano molto da quelli relativi alle tensioni. Per quanto riguarda la perdita d'inserzione, la cosa è ancora più semplice: questa volta useremo il nostro tx e il solito, affidabile carico fittizio. Colleghiamo naturalmente il tx da un lato e il carico fittizio dall'altro, e con un wattmetro misuriamo sia la potenza in uscita dal tx sia la potenza all'ingresso del carico fittizio. E' ovviamente indispensabile usare due wattmetri con identica taratura, ovvero, e più realisticamente, spostare l'unico wattmetro da un lato all'altro del filtro. |
Attenuazione e ROS del filtro 4 MHz |
Attenuazione e ROS filtro 8 MHz |
Attenuazione e ROS filtro 30 MHz |
Per chi avrà voglia o necessità di cimentarsi, la costruzione costa meno di un filtro commerciale (che comunque taglia solo a 30 MHz), non è affatto difficile, offre prestazioni adeguate, e permette di mantenere la nostra stazione nei limiti di legge e, soprattutto, di rispetto per gli altri, OM e vicini di casa. Scambierò volentieri opinioni e idee con chi vorrà dedicarcisi, o sia semplicemente interessato al progetto. Ultimo, e non meno importante, un ringraziamento a Mario i3HEV per il progetto e la guida nella costruzione. |